热轧钢材免酸洗还原热镀锌的主要技术进展

　　跟着我国建筑、轿车和家电行业的迅猛发展，我国镀锌板产能快速增长，可是目前整个产业存在产能过剩、产品结构失衡的问题。而且，与国外同类产品相比，我国的镀锌板在耐蚀性、加工性和装饰性方面仍存在较大差距。在惯例的“热轧-酸洗-冷轧-热镀锌”出产工艺中，酸洗污染环境、增加本钱、下降出产功率，而在含有合金元素的高强钢热镀锌板的出产工艺中，为了避免因合金元素选择性氧化导致的露镀缺陷，一般要经过预氧化工序，这就增加了本钱，下降了出产功率。因而，热镀锌板的出产工艺需要下降能耗、减少污染排放，完结短流程出产。

　　为了处理惯例热镀锌工艺中存在的这些问题，东北大学氧化铁皮操控团队提出了免酸洗还原热镀锌技能，经过省掉酸洗和预氧化工序，极大地进步出产功率，并且很好地消除合金元素选择性氧化对镀层的影响，在完结绿色出产的一起，能够缩短工艺流程，下降出产本钱。本文针对热轧带钢氧化铁皮的精密化操控、升温进程中氧化铁皮安排改变、氧化铁皮还原反应、热镀锌界面反应行为及产品等内容进行了理论研讨。

　　2热轧带钢氧化铁皮精密化操控

　　氧化铁皮的厚度减薄和结构优化是热轧带钢氧化铁皮操控工艺技能开发的关键。传统操控技能主要是采用控温手法开展工作。跟着钢铁市场的竞赛不断加大，下流客户对热轧产品的表面质量要求也逐步进步，原有氧化铁皮操控技能下的热轧产品已不能满意运用要求，需要进一步精密操控理论，以达到“免酸洗”钢、“减酸洗”钢和热基镀锌基板等产品对氧化铁皮厚度和结构的多样化需求。

　　钢材在热轧进程中，掌握表面氧化铁皮厚度和结构变化的进程是完结氧化铁皮操控的根底。现阶段关于氧化铁皮厚度和结构的检测多集中在成品钢板取样的检测，检测成果为氧化铁皮的终究厚度和结构，对热轧进程中的氧化铁皮厚度和结构演变缺乏必要的描绘。为克服传统办法的缺乏，东北大学氧化铁皮操控团队根据物理冶金学原理和可叠加法则开发出了一套热轧钢材表面氧化铁皮厚度和结构的猜测软件。本软件包括数据库模块、热轧全流程温度场计算与优化模块、热轧全流程氧化铁皮厚度软丈量模块、热轧全流程氧化铁皮结构猜测模块、根据多目标优化氧化铁皮操控工艺寻优模块。以上模块的猜测成果可为氧化铁皮厚度和结构优化提供工艺根据。出产工艺参数的优化界面如图1所示，经过改进工艺，下降氧化铁皮厚度、改进氧化铁皮结构，进而进步钢材的表面质量。

　　3湿润气氛对热轧氧化铁皮成长的影响

　　在实践出产进程中，因为除鳞、机架间冷却、轧辊冷却和层流冷却等工段都需要运用很多的水，因而实践热轧出产进程中氧化铁皮是在湿润气氛下成长的。为了更为精准地在线操控氧化铁皮的厚度与结构，结合热轧产线的实践工况特色，经过试验模仿研讨了湿润气氛对热轧氧化铁皮的影响

　　规则。试验成果表明，试验钢在高温湿润气氛中的成长速率显着高于相同温度下枯燥气氛下成长的氧化铁皮。如图2，湿润气氛下成长的氧化铁皮厚度显着厚于枯燥气氛下成长的氧化铁皮，一起在湿润气氛下成长的氧化铁皮中存在很多的孔洞缺陷。经过比照能够发现，湿润气氛下的共析改变速率显着低于枯燥气氛条件下的共析改变速率，将不同条件下的断面结构绘制成共析改变“C”曲线如图3所示，在湿润气氛下成长的氧化铁皮与枯燥气氛下成长的氧化铁皮相比共析安排受到显着的按捺。

　　4 升温进程中氧化铁皮安排改变

　　带钢热轧进程中发生的氧化铁皮一般被视为制备进程中伴生的废弃物，因而，升温进程中氧化铁皮的安排改变似乎不具有研讨应用价值，很少有相关的研讨成果报道。然而，作为热轧-酸洗-还原-热镀锌工艺中的一个重要环节，还原退火进程需要在一个较高温度环境下进行，升温进程中氧化铁皮内部将发作安排改变。因为氧化铁皮的安排和结构影响还原反应进程，因而需要对加热工艺进行调控，以完结对氧化铁皮安排的操控。

　　热模仿试样在N2气氛中以10℃/min的加热速率升温至不同温度后端部淬火快速冷却至室温，氧化铁皮的断面描摹见图4。当温度升高至640℃时，氧化铁皮的共析安排现已完全改变为Fe1-yO，氧化铁皮安排中现已观察不到原始的片层状安排，但仍有Fe3O4残余，岛状Fe3O4散乱散布在逆向改变发生的Fe1-yO中，接近外层仍然有较厚的Fe3O4层;当升温至700℃后，氧化铁皮中的共析安排和先共析Fe3O4现已完全改变为Fe1-yO，氧化铁皮改变成两层结构。而升温速率为10℃/min时，直至升温到700℃后，氧化铁皮的逆向相变才悉数完结。